[发明专利]一种复杂射野的放疗剂量快速计算设备和存储介质

摘要

本发明属于放疗技术领域，涉及一种复杂射野的放射剂量快速计算方法、设备和存储介质。该方法包括步骤：定义限束装置的参数：射野网格化操作，将每个网格的计算任务分配给每个计算单元；对粒子进行剂量计算；然后将单个网格的剂量进行叠加；将叠加后权重相同的相邻网格进行合并后求和，得到单个线程下的剂量；最后将所有单个线程的剂量求和得到复杂射野的剂量计算结果。本发明通过将单能或多能射束到达体模或人体的射野平面划分多个网格，将网格等数量或不等数量的指派给每个并行的线程，实现了不损失精度的情况下，快速高效地进行复杂射野的模拟计算；本发明的计算方法还能够移植到GPU或者其他并行计算平台。

主权项

1.一种复杂射野的放射治疗剂量快速计算方法，适于在计算设备中执行，其特征在于：包括如下步骤：(1)定义限束装置的参数：(2)射野网格化操作：将射野均匀网格化，网格所在平面为射野平面；对权重相同的相邻网格进行网格合并；根据网格划分情况，计算出每个网格坐标投影到真实JAWS所在平面的坐标，得到虚拟JAWS坐标；启动多线程模块，将每个网格的计算任务分配给每个计算单元或线程；(3)结合单个网格对应的虚拟JAWS坐标，对经过虚拟Jaws的单个粒子进行剂量计算，得到单个线程内单个网格内单个粒子的剂量结果；根据公式(1)，将单个网格内每个粒子产生的三维剂量按照体素进行叠加得到单个网格内所有粒子的三维剂量结果；其中，d1_(i,j,k)为单个网格产生的三维剂量，M为进入该网格的粒子总数，m为该网格内的第m个粒子，为该网格内单个粒子的剂量；然后根据公式(2)，将单个线程下每个网格的三维剂量按照体素叠加，得到单个线程下的所有网格的总三维剂量；其中，d2_(i,j,k)为单个线程产生的三维剂量，N为进入该线程的网格总数，n为该线程的第n个粒子，为该线程内单个网格的剂量；最后，根据公式(3)，将所有单个线程的三维剂量按照体素叠加得到复杂射野的剂量计算结果，其中，d3_(i,j,k)为该复杂射野的放射治疗剂量，P为进行复杂射野剂量计算的线程总数，p为第p个线程，为该复杂射野内单个线程的剂量。